Monochromator

Monochromator bezeichnet ein optisches Gerät, das aus einem breitbandigen Lichtstrahl einen schmalen Wellenlängenbereich herausfiltert und so nahezu monochromatisches (einfarbiges) Licht erzeugt. In der Astronomie wird er als Baustein in Spektrographen und Spezialteleskopen eingesetzt.

Das Grundprinzip beruht auf der wellenlängenabhängigen Ablenkung von Licht. Dies wird entweder durch ein Prisma, das verschiedene Wellenlängen unterschiedlich stark bricht, oder durch ein Beugungsgitter erreicht, das Licht in einem Fächerspektrum aufteilt. Ein enger Ausgangsspalt selektiert dann nur den gewünschten, sehr schmalen Wellenlängenbereich aus diesem Spektrum. Die erreichbare Bandbreite kann auf unter 0,1 Nanometer eingeengt werden.

In der Sonnenbeobachtung sind Monochromatoren besonders verbreitet: Spezielle Sonnenteleskope mit eingebautem Monochromator erlauben es, die Sonne in einer einzigen Wellenlänge zu beobachten, etwa in der Wasserstoff-H-alpha-Linie bei 656,3 Nanometern. Dabei werden Protuberanzen, Filamente und aktive Regionen sichtbar, die im weißen Licht unsichtbar bleiben. Lyot-Filter und Fabry-Perot-Etalons sind Sonderformen, die auf Interferenz beruhen und besonders schmale Durchlassbänder erreichen. Monochromatoren werden auch in der Laborastrophysik zur Kalibrierung von Detektoren und zur Erzeugung von Referenzwellenlängen verwendet.